wie kann ich mir ein schwarzes loch vorstellen?

10 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo Alexander35,

ein "Schwarzes Loch" ist kein Loch. Es ist vielmehr ein extrem kompakter Überrest eines "ausgebrannten" sehr massereichen Sternes.

Ein Stern leuchtet ja, weil in seinem Innern Kernfusionen ablaufen. Die enormen Massen an Sternmaterial erzeugen im Kern des Sterns enorme Temperaturen und Druckverhältnisse, so dass Wasserstoff zu Helium verschmolzen wird. Dadurch wird Energie frei, der Strahlungsdruck hält dem Druck der Schwerkraft entgegen... der Stern ist stabil und leuchtet.

Alles schön und gut... bis der Wasserstoff alle wird. Dann bricht die Kernfusion entweder zusammen (leichte Sterne) oder die Schwerkraft erzeugt so hohe Temperaturen, dass auch noch das Helium weiter fusioniert zu noch schwereren Elementen wie Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff,...

Aber egal, wie schwer der Stern ist: Spätestens bei der Fusion zum Eisen ist Schluss. Bei noch schwereren Elementen liefert die Kernfusion nämlich keine Energie mehr. Es kommt also für alle großen und kleinen Sterne irgendwann der Tag, an dem auch die letzten Möglichkeiten ausgeschöpft sind und im Kern keine Fusion mehr ablaufen kann.

Besonders schwere Sterne haben zu diesem Zeitpunkt einen eisenhaltigen Kernbereich und darum eine Schalenstruktur in der verschiedene Fusionsprozesse zu leichteren Elementen ablaufen.
Mit dem Wegfall der Fusion im zentralen Kernbereich kann der Stern aber der Schwerkraft (die hinterhältig nur auf diesen Moment gewartet hat) nichts mehr entgegensetzen: Der Stern kollabiert unter seinem eigenen Gewicht, es kommt zu einer spektakulären Explosion, der sogenannten Supernova.

Egal wie hell Du Dir eine Supernova jetzt vorstellst: Sie ist heller. Eine Supernova ist für wenige Tage locker so hell, wie die ganze Galaxis zusammen, so viel Energie wird dabei freigesetzt.

Übrig bleibt entweder ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch.
Beides entsteht aus dem kollabierenden zentralen Bereich des ursprünglichen Sterns. Und wieder hängt es davon ab, wie schwer dieser Rest ist, was dabei herauskommt.

Während der zentrale Bereich unter dem Druck der Schwerkraft kollabiert, wird die Materie dabei dichter und dichter zusammengepresst. Schließlich werden die Elektronen in die Protonen hineingepresst, die neutralen Atomkerne liegen dicht an dicht, nur noch der quantenmechanische Fermidruck stemmt sich der Schwerkraft entgegen.

Ist der Sternrest leicht genug, dann schafft der Fermidruck das auch. Dann endet der Stern in einem sogenannten Neutronenstern. Ist die Schwerkraft allerdings sogar stärker als dieser Fermidruck abwehren kann, dann gibt es nichts mehr, was den Kollaps des Reststernes noch aufhalten kann. Dann kollabiert der Stern zum Schwarzen Loch:

Seine Größe unterschreitet den sogenannten "Schwarzschild-Radius". Der ist benannt nach Schwarzschild, der 1916 als erster die Einsteinschen Gleichungen für den Spezialfall eines nicht rotierenden Schwarzen Loches löste.

Ein Schwarzes Loch ist also ein wirklich extrem kompaktes Objekt. Ein Schwarzes Loch mit der Masse der gesamten Erde wäre nur etwa so groß wie eine Murmel; ein Schwarzes Loch mit der Masse der Sonne wäre nur 3 Kilometer groß. (Wobei beide Objekte nie zu Schwarzen Löchern werden: Sie sind zu leicht.)

Es heißt deshalb Schwarzes Loch, weil auf seiner Oberfläche so extreme Schwerkraft herrscht (die ist ja proportional zur Masse und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes), dass selbst Licht nicht mehr von diesem Objekt wegkommt: Um ein Objekt zu verlassen, muss ja eine kinetische Energie aufgebracht werden, mit der man die potentielle Energie überwinden kann. Bei einem Schwarzen Loch allerdings reicht selbst die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr aus, um das Objekt verlassen zu können.

Was dem Schwarzen Loch zu nahe kommt, kann es deshalb nicht mehr verlassen, es ist schlicht unmöglich, die kinetische Energie dafür aufzubringen. Deswegen hat es diesen merkwürdigen Namen bekommen - es ist aber kein Loch, sondern ein extrem kompaktes und massereiches Objekt.

In größerem Abstand ist es aber harmlos. Sie "saugen" nicht alles auf, keine Sorge, auch wenn man das manchmal liest.

Nachgewiesen sind diese extrem exotischen Gebilde aber: Der Nachweis von Gravitationswellen erfolgte bei der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher und im Zentrum der Galaxien (und auch unserer Milchstraße) sitzen "supermassereiche" Schwarze Löcher mit einer Masse von Millionen von Sonnenmassen.

https://youtube.com/watch?v=TR0ftd_VcwA

Grüße

P.S.: Das Thema "Astrologie" mach' ich mal weg. Jedem ernsthaften Astronomen tut es in der Seele weh, wenn seine Wissenschaft mit diesem Horoskopunsinn verwechselt wird.

Schluchz! Tu uns das nicht an!!!

Ein schwarzes Loch ist kein "loch" sondern eine sehr sehr sehr kleine Kugel. Bitte bedenke das ein schwarzes Loch nicht aus Materie wie wir sie kennen besteht. 

Der Kern: Wir wissen nicht was da unten genau ist. Wir können nur Vermutungen anstellen und abschauen. Also was ist der Kern ? Etwas, der Kern eines schwarzen Loches besteht nicht aus Materie da diese zerstört wurde. Er ist praktisch pure Energie und Gravitation. Nehmen wir mal ein Wasserstoffatom. Dieses besteht wie allgemein bekannt aus einem Proton das von einem fröhlichen elektron umkreist wird. Wenn wir dieses Wasserstoffatom jetzt in ein schwarzes Loch werfen passiert folgendes:

Je weiter das Wasserstoffatom in das schwarze Loch eintaucht desto mehr Druck wird auf das Atom ausgeübt. Das bedeutet konkret das ab einer gewissen Kraft Einwirkung das elektron so nah am atomkern ist das sich beide verbinden. 

Wenn das passiert ist das Atom weg. Es existiert nicht mehr, nur noch seine Energie ist da und die Gravitation. 

Also stell dir den Kern eines schwarzen Loches schonmal nicht als etwas Festes vor das aus Materie besteht.

Ereignisshorizont: Was ist er ? Nun der ereignisshorizont ist das große schwarze Ding auf dem Bild das ich angeheftet habe. Er ist eine Grenze, eine Grenze die zeigt von wo an die Gravitation so stark ist das nichtmal Licht entweichen kann. Alles was hinter den ereignisshorizont gerät kommt da nie wieder raus. Es ist einfach unmöglich ihn zu verlassen da man dafür schneller als das Licht sein müsste und das geht nicht. Und wie wir schon gelernt haben sind die Tage eines jeden atmos das ihn passiert gezählt. 

Die Gravitation: Stell dir einen Menschen vor, es ist logisch das seine Füße einer höheren Gravitation ausgesetzt sind als sein Kopf. Der Unterschied ist allerdings so unglaublich gering das ihn niemand merkt. Aber wie sieht es in einem schwarzen Loch aus ? Nun dort ist es genau so, halt nur extremer. 

Wenn du den ereignisshorizont passiert hast bist du nicht perse tot. Es ist eine Möglichkeit das du sofort stirbst aber es kann auch sein das du erstmal am Leben bleibst. 

Je weiter du auf den Kern zufällst desto stärker wirst du angezogen. Und hier greift auch wieder das Gesetz das deine Füße stärker angezogen werden. Nur irgendwann ist es so das deine Füße einer Millionen Fach höheren Gravitation ausgesetzt sind als dein Kopf. Kurz um du wirst zerrissen auf atombasis.

Der Ring um das schwarze Loch: Schön oder ? Aber halt stop ! Warum sind da zwei Ringe ? Was wenn ich dir sage das da nur ein Ring ist ? 

Es gibt viele schwarze Löcher die einen Ring aus Materie um sich haben der fröhlich seine Bahnen zieht. Aber warum sehen wir dann zwei Ringe ? Wenn doch nur einer da ist.

Nun das liegt daran das dass schwarze Loch Licht beugt weil es so schwer ist. Stell dir das ganze so vor: 

Du hast Licht (in unserem Beispiel wird es von einem normalen Magneten extrem stark gebeugt) und einen Magneten. Der Magnet ist das schwarze Loch und das Licht kommt von der Scheibe die um das schwarze Loch kreist. So das Licht des Ringes / der Scheibe strahlt in alle Richtungen und kann aber nicht durch den ereignisshorizont, das Resultat ist das wir nur diesen einen Ring sehen. 

Wenn wir aber den Magneten einschalten wird das Licht angezogen. Das bedeutet das dass Licht das eigentlich von dem Ring weg strahlt plötzlich in Richtung schwarzes Loch gezogen wird. Das endet dann darin das dass Licht um ~90* gebeugt wird und wir einen zweiten Ring sehen. Dieser zweite Ring ist also nichts anderes als die Rückseite des schwarzen Loches.

Loch ist nicht gleich Loch: Der name "schwarzes Loch" ist sehr irreführend denncein schwarzes Loch ist kein Loch. 

 - (Physik, Astronomie, Weltraum)

Hallo! Schwarz passt - Loch nicht. Warum ist dieses Objekt schwarz? Nun, Du siehst ein Objekt auch im Weltall wie natürlich immer auch im normalen Leben weil die von ihm abgestrahlten Photonen Dein Auge erreichen

. Ein Schwarzes Loch hat aber so viel Masse dass es die Photonen bindet - sie können Dein Auge nicht mehr erreichen. Keine Photonen = schwarz = unsichtbar.

Es ist also eher das Gegenteil von einem Loch - eine gigantische Masse.

Ich wünsche Dir ein gutes und schönes Wochenende.

Was möchtest Du wissen?